Электрохимические процессы. ».
advertisement
Расчетное задание 4 «Электрохимические процессы. Коррозия и защита металлов». Задача 1.Для заданного гальванического элемента: 1) составьте уравнения анодной, катодной и токообразующей реакций; 2) рассчитайте стандартную ЭДС элемента при 298К двумя способами и ЭДС элемента, активность потенциалопределяющих ионов анода в котором уменьшена в 100 раз; 3) объясните, почему напряжение элемента меньше ЭДС, покажите ход поляризационных кривых и предложите условия, позволяющие увеличить напряжение; 4) рассчитайте максимальную величину выработанной элементом электроэнергии ( Вт∙ч) при уменьшении массы анода ( в результате анодной реакции ) на 1 грамм (при стандартных состояниях веществ и 298 К). Задача 2. Для заданного водного раствора электролита: 1) составьте уравнения электродных процессов, протекающих на заданных электродах при электролизе; 2) рассчитайте напряжение разложения при 298К; объясните, почему напряжение, подаваемое на электролизёр больше напряжения разложения, покажите ход поляризационных кривых и предложите условия, которые позволят уменьшить подаваемое напряжение; 3) рассчитайте массу (г) металла, восстановленного на катоде (S=1м2) при пропускании через электролизёр тока, силой 10A в течение 2 часов и известном выходе металла по току (ВМ). Задача 3. Для изделия из заданного сплава: 1) определите термодинамическую возможность его электрохимической коррозии в среде с заданным рН при 298К и контакте с воздухом (рН2=1, рО2 =0,21); составьте уравнения процесса коррозии; 2) рассчитайте силу коррозионного тока , если за 1 час протекания коррозии на поверхности образовалось 2∙10-2 молей эквивалента продуктов коррозии; 3) предложите все возможные методы защиты данного изделия. Задача 4. Для металлического изделия (М): 1) определите термодинамическую возможность газовой коррозии при Т= 4000С в среде газа (р = 0,2) с образованием известных продуктов коррозии и составьте уравнение возможного процесса (считая, что ∆r H и ∆r S не зависят от температуры ), 2) предложите все возможные методы защиты изделия от коррозии. Исходные данные к расчетным заданиям 4 Задача 1 Задача 2 Вар гальванический элемент. электролит эл ек тр од Вм, сплав NiSO4 Ni 80 Cu(NO3)2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Бромноцинковый Хлорномагниевый Медноцинковый Хлорноцинковый Железомагниевый Кислородноцинковый Кислородномагниевый Никелькадмиевый Серебряноцинковый Серебрянолитиевый Серебряномагниевый Задача 3 Задача 4 рН M газ Продукт коррозии Al-Cu 1 Co Cl2 CoCl2 Cu 100 Zn-Cu 2 Fe SO2 FeS, FeO FeCl2 Fe 85 Pb-Sn 3 Cr H2 O Cr2O3 SnCl2 Sn 80 Ni-Co 4 Cu Cl2 CuCl2 ZnCl2 Zn 70 Cu-Ni 2 Fe NO2 FeO CoCl2 Co 70 Co-Fe 1 Ni CO2 NiO NiCl2 Ni 75 Zn-Sn 11 Fe O2 Fe2O3 AgNO3 C 100 Cu-Sn 10 Co CO2 CoO Fe(NO3)2 Fe 80 Ni-Fe 1 Al Cl2 AlCl3 ZnSO4 Zn 75 Ni-Co 2 Cr H2 O Cr2O3 SnSO4 Sn 70 Cu-Ag 7 W O2 WO3 % 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Медномагниевый Марганцеволитиевый Свинцовомагниевый Кислороднолитиевый Железоцинковый Железолитиевый МарганцевомагниевыйНикельцинковый Никельжелезный Серебряномагниевого Серебряноцинковый Кислороднолитиевый Кислородноцинковый Медномагниевый CuSO4 Cu 100 Fe-Cu 3 Zn H2 S ZnS FeSO4 Pt 75 Fe-Sn 5 Ti Cl2 TiCl4 CdCl2 Cd 80 Zn-Fe 2 Pb NO2 PbO2 CoSO4 Co 80 Fe-Cd 1 Ni SO2 NiS, NiO NiSO4 Ni 85 Pb-Ag 10 Mo O2 MoO3 SnI2 Sn 75 Sn-Ag 8 Co O2 CoO CuCl2 Cu 100 Co-Zn 3 Cu O2 CuO CdSO4 Cd 70 Zn-Ni 3 Zn O2 ZnO CoBr2 Co 75 Cu-Sn 11 Pb H2 S PbS SnCl2 Sn 70 Fe-Cd 3 Ag O2 Ag2O FeSO4 Fe 70 Zn-Sn 10 Cu NO2 CuO NiSO4 C 80 Cu-Ni 1 Cr Cl2 CrCl3 CdCl2 C 70 Al-Cu 2 Fe CO2 FeO AgNO3 Ag 100 Zn-Cu 3 Cu Cl2 CuCl2 Плотность металла(г/см3): Медь – 8,93 Кадмий-8,65 Олово-7,28 Серебро -10,49 Железо-7,8 Цинк -7,14 Кобальт-8,7 Никель-8,9 Алюминий-2,7